Avec le développement de la technologie des puces à semi-conducteurs et de la technologie optique, la puissance de sortie des lasers à semi-conducteurs a été continuellement améliorée, la qualité du faisceau a été considérablement améliorée et davantage d'applications ont été obtenues dans le domaine industriel. À l'heure actuelle, la puissance de sortie et la qualité du faisceau des lasers industriels à semi-conducteurs de haute -puissance ont surpassé les lasers YAG à pompage de lampe-et sont proches des lasers YAG à pompage de semi-conducteurs-. Les lasers à semi-conducteurs ont été progressivement appliqués au soudage du plastique, au revêtement et à l'alliage, au traitement thermique de surface, au soudage des métaux, etc., et ont également fait des progrès dans les applications dans le marquage, la découpe et d'autres aspects.
1. Soudage plastique au laser
Le faisceau d'un laser à semi-conducteur est un faisceau à sommet plat-et la distribution spatiale de l'intensité lumineuse de la section transversale-est relativement uniforme. Comparé au faisceau du laser YAG, le faisceau du laser à semi-conducteur dans les applications de soudage du plastique peut obtenir une meilleure cohérence et une meilleure qualité de soudage et peut effectuer un soudage à larges fentes-. Les exigences de puissance des lasers à semi-conducteurs pour les applications de soudage du plastique ne sont pas élevées, généralement de 50 à 700 W, la qualité du faisceau est inférieure à 100 mm/mrad et la taille du point est de 0,5 à 5 mm. Le soudage avec cette technique n'endommage pas la surface de la pièce, le chauffage local réduit la contrainte thermique sur les pièces en plastique, peut éviter d'endommager les composants électroniques intégrés et évite mieux la fusion du plastique. En optimisant les matières premières et les pigments, le soudage plastique laser permet d’obtenir différentes couleurs synthétiques. À l'heure actuelle, les lasers à semi-conducteurs sont largement utilisés pour souder des composants tels que des conteneurs scellés, des boîtiers de composants électroniques, des pièces automobiles et des plastiques hétérogènes.
2. Revêtement laser et traitement thermique de surface
Le traitement thermique de surface ou le revêtement local de pièces métalliques avec des exigences élevées en matière de résistance à l'usure et à la corrosion constituent une application importante des lasers à semi-conducteurs dans le traitement. À l'échelle internationale, les lasers à semi-conducteurs utilisés pourrevêtement laser et traitement thermique de surface-avoir une puissance de 1 à 6 kW, une qualité de faisceau de 100 à 400 mm/mrad et une taille de spot de 2 × 2 mm 2 à 3 × 3 mm 2 ou 1 × 5 mm 2.
Par rapport à d'autres lasers, les avantages du revêtement et du traitement thermique de surface avec des faisceaux laser à semi-conducteurs sont une efficacité électro--optique élevée, une absorption élevée des matériaux, de faibles coûts de maintenance, une forme de point rectangulaire et une distribution uniforme de l'intensité lumineuse.
À l'heure actuelle, le revêtement laser des semi-conducteurs et le traitement thermique de surface ont été largement utilisés dans les domaines de l'énergie électrique, de la pétrochimie, de la métallurgie, de l'acier, des machines et dans d'autres domaines industriels, et sont devenus l'un des moyens importants pour la préparation de nouveaux matériaux, la fabrication rapide et directe de pièces métalliques et la remise à neuf écologique des pièces métalliques défectueuses.
Avant de déployer une telle source, assurez-vous de bien comprendrecomment choisir une alimentation laser à semi-conducteur.
3. Soudage laser des métaux
Les lasers à semi-conducteurs-haute puissance ont de nombreuses applications dans le soudage des métaux, allant du soudage par points de précision dans l'industrie automobile au soudage par conduction thermique des matériaux de production et au soudage axial des tuyaux. La qualité de leurs soudures est bonne et aucun traitement ultérieur n'est nécessaire. Le laser à semi-conducteur utilisé poursoudure de tôlenécessite une puissance de 300 à 3 000 W, une qualité de faisceau de 40 à 150 mm/mrad, une taille de spot de 0,4 à 1,5 mm et une épaisseur de matériau de soudage de 0,1 à 2,5 mm.
Grâce au faible apport de chaleur, la déformation des pièces est réduite au minimum. Les lasers à semi-conducteurs-haute puissance peuvent effectuer un soudage à grande-vitesse avec des soudures lisses et belles. Il présente des avantages particuliers en termes d'économie de main d'œuvre-pendant et après le soudage et convient parfaitement aux différents besoins du soudage industriel. Elle remplacera progressivement les méthodes de soudage traditionnelles.
4. Marquage laser
La technologie de marquage laser constitue l’un des plus grands domaines d’application du traitement laser. Les lasers actuellement utilisés comprennent les lasers YAG, les lasers CO2 et les lasers à pompe à semi-conducteurs. Mais avec l'amélioration de la qualité du faisceau laser à semi-conducteurs, les semi-conducteursmachines de marquage laseront commencé à être utilisés dans le domaine du marquage.
5. Découpe laser
L'application des lasers à semi-conducteurs-haute puissance dans le domaine de la découpe a commencé tardivement. Avec le soutien du programme « Modular Semiconductor Laser System » (MDS) du ministère allemand de l'Éducation et de la Recherche, l'Institut Fraunhofer en Allemagne a développé un système semi-conducteurmachine de découpe laseravec une puissance de 800W en 2001. 0.4m/min.